Cảm biến hồng ngoại phổ dài MOSE IL2, IL3, IL4: chọn và lắp đặt

Đăng ngày 25/05/2026 · Cập nhật 14/10/2026

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại (hỏa kế, pyrometer) đo nhiệt độ bề mặt mà không cần chạm vào vật: phôi đang chạy trên băng tải, cuộn giấy, màng nhựa, khuôn, bê tông nhựa, thực phẩm trên dây chuyền. MOSE có các dòng hồng ngoại phổ dài IL2, IL3, IL4 làm việc ở dải bước sóng 8-14 µm. Bài này giải thích khi nào dùng hồng ngoại phổ dài, các thông số phải hiểu (hệ số phát xạ, tỉ lệ khoảng cách và điểm đo, thời gian đáp ứng) và cách chọn giữa các model.

Phổ dài 8-14 µm phù hợp với vật liệu nào

Dải 8-14 µm là “cửa sổ khí quyển”, ít bị hơi nước và CO₂ hấp thụ, phù hợp đo nhiệt độ thấp đến trung bình. Vật liệu hữu cơ và phi kim có hệ số phát xạ cao và ổn định ở dải này: nhựa, cao su, giấy, gỗ, vải, thực phẩm, sơn, gốm, bê tông, nhựa đường, kim loại đã oxy hóa nặng hoặc sơn phủ.

Với kim loại sáng bóng (nhôm, thép cán nguội, đồng), hệ số phát xạ ở phổ dài rất thấp và thay đổi theo bề mặt, nên phổ dài cho sai số lớn. Kim loại nóng, nhất là thép trong nhà máy cán, thường đo bằng hồng ngoại phổ ngắn (khoảng 1 µm) hoặc hai màu. Xem bài hồng ngoại phổ ngắn MOSE.

Ba thông số quyết định

Hệ số phát xạ (emissivity)

Vật thật phát xạ ít hơn vật đen lý tưởng. Cảm biến phải được cài hệ số phát xạ của vật đo; cài sai thì số đo sai, sai lệch càng lớn khi nhiệt độ càng cao. Cách xác định thực tế: đo một điểm bằng cảm biến tiếp xúc hoặc dán băng dính, sơn đen có hệ số phát xạ biết trước, rồi chỉnh hệ số phát xạ trên hỏa kế cho trùng.

Tỉ lệ khoảng cách / điểm đo (D:S)

D:S = 20:1 nghĩa là ở khoảng cách 1 m, đường kính vùng đo khoảng 50 mm. Vật đo phải lớn hơn vùng đo (thường lớn hơn khoảng 1,5-2 lần), nếu không cảm biến đo cả nền xung quanh. Đây là lỗi phổ biến nhất khi đo dây, ống nhỏ, phôi hẹp.

Thời gian đáp ứng

Vật chuyển động nhanh, quá trình thay đổi nhanh cần thời gian đáp ứng ngắn; với quá trình chậm, đáp ứng chậm hơn và có lọc giúp số đo ổn định.

Chọn giữa IL2, IL3, IL4

Các model trong cùng dòng phổ dài thường khác nhau ở dải nhiệt độ, tỉ lệ D:S (quang học), thời gian đáp ứng, tín hiệu ra (4-20 mA, RS-485), có hay không có laser ngắm, và vỏ (có làm mát, có thổi khí làm sạch). Thông số cụ thể của IL2, IL3, IL4 phải lấy theo catalogue của hãng. Cách chọn:

1. Xác định dải nhiệt độ thực tế, thêm biên.
2. Đo khoảng cách lắp đặt và kích thước nhỏ nhất của vật, tính D:S tối thiểu.
3. Xác định tốc độ thay đổi cần bắt được.
4. Xác định nhiệt độ môi trường quanh cảm biến, bụi, hơi, để chọn vỏ làm mát và thổi khí.
5. Chọn tín hiệu ra theo PLC hoặc bộ hiển thị.

Lắp đặt

• Tầm nhìn sạch: hơi nước, khói, bụi giữa cảm biến và vật làm giảm tín hiệu. Dùng bộ thổi khí làm sạch thấu kính.
• Nhiệt độ môi trường: cảm biến gần lò cần vỏ làm mát bằng nước hoặc khí.
• Phản xạ: vật có hệ số phát xạ thấp phản xạ nhiệt từ lò, đèn, vật nóng gần đó vào cảm biến. Đặt cảm biến tránh góc phản xạ, che chắn nguồn nhiệt nền.
• Cửa sổ quan sát: đo qua kính thường không được ở 8-14 µm vì kính chặn bức xạ dải này; cần vật liệu cửa sổ chuyên dụng và bù hệ số truyền qua.
• Góc đo: nên đo gần vuông góc bề mặt; góc nghiêng lớn làm thay đổi hệ số phát xạ hiệu dụng.

Kiểm tra và hiệu chuẩn

Hỏa kế được hiệu chuẩn bằng nguồn vật đen chuẩn. Tại hiện trường, kiểm tra định kỳ bằng cách so với cảm biến tiếp xúc ở điều kiện ổn định, vệ sinh thấu kính, kiểm tra lại hệ số phát xạ khi đổi sản phẩm hoặc bề mặt.

Câu hỏi thường gặp

Súng bắn nhiệt cầm tay và hỏa kế cố định khác nhau thế nào?

Nguyên lý giống nhau. Hỏa kế cố định có tín hiệu ra liên tục cho điều khiển, quang học và vỏ phù hợp lắp lâu dài, có thể thổi khí, làm mát.

Đo nhiệt độ bên trong vật được không?

Không. Hồng ngoại chỉ đo bề mặt. Nhiệt độ bên trong cần cảm biến tiếp xúc. Xem thêm tổng quan cảm biến nhiệt độ MOSE và MOSE MST-CT Pt100.